板集矿清淤泥浆泵户外条件下自动排水装置提高可靠性的改进与应用①
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摘 要：在板集矿井清淤排水过程中，对井筒泥浆水进行抽放至地面泥浆池，对泥浆水进行初步沉淀后排放入矿井泥浆池系统，排出的井筒水主要以砂岩、泥岩、水泥浆为主要成分，具有一定的粘度及附着力，导电性能中等的特点，在日常排水管理过程中，使用天玛珂QJZ6磁力启动器，经多次改进、试验，设计了一种能够实现水位自动控制的装置，克服容易出现泥浆粘附及控制线路由于雨水、风摆，使得绝缘受潮造成误动作，避免了无法正常启停情况的发生。
关键词：清淤排水 自动控制 避免误动作
中图分类号：TV53 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）07（a）-0074-01
集矿井筒清淤排水过程中，对泥浆水进行初步沉淀后排放入矿井泥浆池系统，原先安排三班人员进行现场值班根据水位定期排水，造成一定的人力物力的浪费。为解决该问题，后期增设了一套自动排水启动装置，从实用性和经济性出发，该装置不仅能够实现水位的自动控制，而且还有自动保护功能。具体做法为：水位控制电接点较为敏感，在使用中容易出现泥浆粘附电接点及控制线路，或由于雨水、风摆，使得绝缘受潮造成误动作，造成无法正常启停，对水泵可靠运行造成很大安全隐患。
1 解决方法
如何利用水位控制装置对排水过程实现户外可靠自动启停，结合天玛珂QJZ6磁力启动器，参照该排水装置特点，引用各类水位控制，水位控制装置的形式有很多种，浮子开关式、行程开关式、电节点式、压力式等。这些装置或多或少地存在着一些缺点：浮子开关式采用机械结构，户外条件多变，维护起来不方便，最终采用了电接点启停方式：根据设定的液位高度，使液位上涨到一定位置时触点导通启动，低于一定高度后自动停机的方式进行调节，使得液位始终保持在一个高度范围。该装置由于对触头接点进行了绝缘防水包扎，增加了控制回路爬电距离，特点为不会积聚水份及泥浆在触头位置，避免了导通后无法停机的情况发生，雨季、大风期间不会因雨水、风力影响造成触点误动作。
在泥浆池中中立一绝缘棒，绝缘棒中建立a、b、c三个触点深入水中，并用10 mm2硬质导线引出，调整接触水位位置，通过水位控制装置光电耦合器分断，开关动作电压为9V可靠动作电流仅只15 mA左右。
水泵控制开关采用的设备为QJZ系列矿用隔爆兼本安（可逆）真空磁力启动器，该控制开关体积小，具有先进的PIC-200智能保护器，无触点，性能优越，操作简单，PIC-18F微处理器，高精度的数据处理及先进的保护运算，保护精度高，反应速度快，启动器采用直流控制电路，远距离控制达800～1000 m，当控制线路收到损坏时，保护器自动进行有效保护负载，装置增加了紧急停机按键，可以在紧急情况下切断控制电源的一次侧，使得真空接触器释放。并能完成漏电闭锁、漏气闭锁热保护、欠压、过压、三相不平衡，过载、短路等。
2 自动上水功能启动及调试
将隔离开关置于合闸位置，主回路负荷端漏电闭锁检测回路系统，系统控制回路的各模块得电，若主回路对地绝缘电阻大于22 K（针对660 V）保护器输出接点闭合，显示屏显示“分闸”开关方可启动，启动后显示屏显示“合闸”，对可逆的启动器，只能利用远控控制盒，对电动机进行“正转、反转、停止”等操作，不带可逆的启动器，电动机的运转都能实行远近控制，应将启动器主腔内的，远近开关置于所需位置对电机实施操控，模拟试验时，对上接线腔内控制线短接，检查水位启动工作是否正常。
水位控制方式：使用和接线方式，当扭子开关拨到“水位控制”位置时，用三个电极进行控制，当水位位置高电极时开关自动启动，水位位置低电极是开关自动停止，中电极共用线，接线方式有接线盒的接线端子17、18、19号，17为共用电极，18为高电极、19号为低电极。
3 保护装置的的功能实现
过载、短路、欠压、断相与三相不平衡保护的实现：故障信号由电流互感器TA1＼ TA2＼TA3检测后，送到中文保护器检测信号经微电脑处理，同时给出相应故障信息显示并记忆，此时保护器上的J4接点断开，使接触器失电而跳闸，从而分断主回路与负载回路，使电动机停止运转。
模拟漏电保护试验：接入可调电阻，由大到小调整输入电阻值33～1 K可以找到漏电闭锁值，由大到小调整输入电阻值1K至33 K，可以找到漏电闭锁值，确保漏电闭锁在正常范围内，找到值后按“复位”方可正常投用，开关合闸前，漏电闭锁检测电压由保护器的R输出，至大地主回路对地绝缘电阻，针对660 V，当绝缘电阻低于22 K时，显示屏显示漏电闭锁，当主回路绝缘电阻值上升到闭锁值的1.5倍，自动解除漏电闭锁。
4 改造效果
在日常井筒清淤排水过程中，将井筒泥浆水进行抽放至地面泥浆池，沉淀后排放入矿井排水系统，根据配合使用天玛珂QJZ6本安型电磁启动器电节点自动启动功能，并针对户外现场情况，对水位控制装置进行改进，确保了抽排水的功能可靠，避免了设置现场值班人员，维护方便，经济效益可观。
参考文献
[1] 黄志强，卜艳，李琴，等.万米钻井泥浆泵柱塞密封失效分析及改进[J].天然气工业，2009（1）.
[2] 芦杰丰，朱首军，王盼，等.泥浆泵法筑坝中掺和物对泥浆排水的影响[J].西北林学院学报，2012（5）.